趙時(shí)柱

摘 要：文章基于對(duì)市政給排水工程發(fā)展現(xiàn)狀和需求的介紹，針對(duì)此系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)工作中輸水方式的選擇進(jìn)行分析，重點(diǎn)介紹此系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的管網(wǎng)分區(qū)方案的設(shè)計(jì)和優(yōu)化方式，以供參考。

關(guān)鍵詞：市政給排水設(shè)計(jì);輸水方式;選擇;管網(wǎng)分區(qū)方案

1、引言

市政給排水系統(tǒng)是一個(gè)城市中重要的基礎(chǔ)設(shè)施工程，在目前城市化不斷推進(jìn)的過(guò)程中，對(duì)此類(lèi)工程建設(shè)的需求和要求在同步增加。作為城市水循環(huán)系統(tǒng)中的重要組成，在開(kāi)展此系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，重點(diǎn)做好輸水方式的選擇和管網(wǎng)分區(qū)設(shè)計(jì)工作，以保證此工程建設(shè)的順利開(kāi)展以及給排水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2、對(duì)市政給排水工程的概述

市政給排水工程是給水工程和排水工程的簡(jiǎn)稱(chēng)，對(duì)于前者來(lái)說(shuō)，需要經(jīng)歷使用給水設(shè)備在水源地取水、水質(zhì)處理以及使用輸水管網(wǎng)進(jìn)行城市居民和工業(yè)供水等過(guò)程，在上述過(guò)程中需要保證供水正常并保證經(jīng)過(guò)無(wú)害化處理之后的水質(zhì)。對(duì)于后者來(lái)說(shuō)，則主要經(jīng)歷由市政排水管網(wǎng)來(lái)收集城市生活和生產(chǎn)廢水和雨水并向廢水綜合處理廠(chǎng)輸送，由其中的終端廢水處理系統(tǒng)對(duì)廢水進(jìn)行凈化沉淀過(guò)濾等處理，在達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)之后向水體和土地等場(chǎng)所中循環(huán)供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的循環(huán)利用。

3、市政給排水系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)中對(duì)輸水的方式選擇

3.1輸水方式的類(lèi)型

一是重力流輸水方式。此種輸水方式是利用高度差在管網(wǎng)中形成一定的壓力，在重力影響下形成水流，將水廠(chǎng)或其他儲(chǔ)水位置的水資源向使用終端進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮斔绞?。通過(guò)對(duì)地勢(shì)差的合理利用，可以實(shí)現(xiàn)輸水作業(yè)的持續(xù)開(kāi)展，并且節(jié)省此過(guò)程中的能源消耗。但是由于不同地區(qū)的地勢(shì)高度存在較大的差異也會(huì)引發(fā)終端用戶(hù)水壓的不同，這也對(duì)此類(lèi)輸水方式設(shè)計(jì)時(shí)的地形地勢(shì)要求較高，其應(yīng)用范圍也比較有限。

二是壓力流輸水方式。此種輸水方式是在上述輸水方式的基礎(chǔ)上，針對(duì)無(wú)法利用地勢(shì)差來(lái)完成輸水需求的地區(qū)，則需要結(jié)合人工加壓的方式向用水終端進(jìn)行水資源的輸送。在此類(lèi)輸水方式設(shè)計(jì)中，需要合理設(shè)計(jì)加壓點(diǎn)和選擇加壓設(shè)備。通常采取分段加壓的方式來(lái)保證某段管網(wǎng)中的正常運(yùn)行。根據(jù)各地的供水需求來(lái)設(shè)計(jì)加壓點(diǎn)的位置以及此位置的加壓功率，同時(shí)還要保證此壓力在管道實(shí)際承壓范圍之內(nèi)，尤其是針對(duì)從地勢(shì)低的位置向地勢(shì)高位置輸水的情況，在進(jìn)一步增壓時(shí)也對(duì)管網(wǎng)的耐壓能力提出更高的要求，這也是設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

三是重力和壓力綜合輸水方式。此種綜合輸水方式是目前市政給排水系統(tǒng)中的常用方式，尤其是在目前城市建設(shè)速度加快的同時(shí)，也增加了高層建筑數(shù)量，不僅增加了供水需求，也對(duì)供水壓力提出較高要求。因此，可以從宏觀上采取壓力輸水的方式進(jìn)行供水，然后針對(duì)具體的建筑，則可以在頂端設(shè)置儲(chǔ)水裝置利用重力進(jìn)行供水，通過(guò)不同輸水方式的搭配，合理利用地形地勢(shì)實(shí)現(xiàn)輸水效率的提升和供水成本的降低。

3.2輸水方式的選擇

除了上述輸水方式的選擇依據(jù)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中還要考慮多種細(xì)節(jié)方面的因素。比如針對(duì)水源地和輸水管網(wǎng)系統(tǒng)的地勢(shì)地形特點(diǎn)，可以在充分利用重力輸水方式基礎(chǔ)上來(lái)最大化提升輸水效率并降低輸水成本。如果某個(gè)城市其自身存在較大的地勢(shì)落差，則優(yōu)先應(yīng)用重力輸水方式，將儲(chǔ)水裝置建造在地勢(shì)相對(duì)較高的位置。而在地勢(shì)比較平緩的城市則優(yōu)先應(yīng)用壓力輸水方式來(lái)保證供水穩(wěn)定性，同時(shí)也便于進(jìn)行故障排查和檢修工作的開(kāi)展。

4、市政給水管網(wǎng)分區(qū)方案的確定

4.1確定供水管網(wǎng)系統(tǒng)的層級(jí)架構(gòu)

針對(duì)給排水系統(tǒng)管網(wǎng)層次的劃分設(shè)計(jì)，通常分為一級(jí)分布管網(wǎng)以及由此主管線(xiàn)逐級(jí)遞減劃分的二級(jí)和三級(jí)管網(wǎng)系統(tǒng)，后者主要起到改壓、空壓以及減漏等作用。目前我國(guó)的城市主要分為兩個(gè)供水管網(wǎng)層級(jí)，而具體層級(jí)數(shù)的確定，主要是依據(jù)城市規(guī)模、供水需求以及管網(wǎng)建設(shè)成本預(yù)算來(lái)決定的。

4.2確定供水管網(wǎng)系統(tǒng)的邊界和取水點(diǎn)情況

在劃分市政給排水系統(tǒng)管網(wǎng)區(qū)域時(shí)，具體的邊界是依據(jù)具體的地形地貌特征、水源位置和用戶(hù)之間的地形地勢(shì)差異、供水量和用水量等因素，通過(guò)對(duì)上述因素的綜合考慮，盡量保證供水效率和質(zhì)量的最大化，同時(shí)也盡量降低管網(wǎng)分布建設(shè)所消耗的成本。此外，針對(duì)取水點(diǎn)來(lái)說(shuō)，原則上需要盡量減少取水點(diǎn)來(lái)保證水源供水的穩(wěn)定性，同時(shí)也減少不確定性因素。因此，通常在沒(méi)有特殊要求下盡量選擇單水源地取水，便于控制供水系統(tǒng)中的水壓和流量等。但是如果此地區(qū)中的不確定因素比較繁多，可以通過(guò)多取水點(diǎn)供水的方式來(lái)保證供水的可靠性。所以，在目前的城市建設(shè)中通常至少會(huì)選擇兩個(gè)取水點(diǎn)，而且一個(gè)作為主用，另一個(gè)作為備用，在降低供水成本、減少不確定因素、保證供水穩(wěn)定性的同時(shí)，也有利于應(yīng)對(duì)意外事故，保證供水的可靠性。

4.3對(duì)管網(wǎng)分區(qū)供水管理方式進(jìn)行優(yōu)化

在經(jīng)過(guò)上述輸水方式的選擇和設(shè)計(jì)以及管網(wǎng)分區(qū)設(shè)計(jì)、形成初步分區(qū)建設(shè)方案之后，需要設(shè)計(jì)和決策人員合理應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等技術(shù)手段開(kāi)展模擬仿真實(shí)驗(yàn)，深入挖掘此方案中的問(wèn)題，對(duì)此方案進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)化和優(yōu)化，重點(diǎn)做好對(duì)管道和閘斷設(shè)備設(shè)置等內(nèi)容的優(yōu)化。在上述方案優(yōu)化中，還需要考慮建設(shè)成本的因素。在滿(mǎn)足用水需求和安全的基礎(chǔ)上，盡量節(jié)省鋪設(shè)管線(xiàn)的長(zhǎng)度并控制管道口徑。在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中還需要通過(guò)疊壓輸水和先進(jìn)節(jié)水設(shè)備的應(yīng)用來(lái)減少輸水過(guò)程中水資源的浪費(fèi)，通過(guò)封閉內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)的應(yīng)用來(lái)防止水資源的二次污染。

5、結(jié)語(yǔ)

針對(duì)目前規(guī)模不斷擴(kuò)大以及人口不斷增多的城市，在城市建設(shè)與發(fā)展中需要提高對(duì)市政給排水工程設(shè)計(jì)和建設(shè)的重視。為了滿(mǎn)足城市用水需求，需要結(jié)合其地形地勢(shì)特點(diǎn)等合理選擇輸水方式設(shè)計(jì)和規(guī)劃，還要結(jié)合建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本進(jìn)行管網(wǎng)分區(qū)設(shè)計(jì)方案的制定，提升市政給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)和建設(shè)的性?xún)r(jià)比，保證給排水系統(tǒng)的安全和可靠運(yùn)行。

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